controllo dell` anticipo temporale

CONTROLLO DELL' ANTICIPO TEMPORALE
Si inizializza ogni volta che cambia il canale radio , ed è necessario per
mantenere una elevata efficienza spettrale ed evitare la sovrapposizione di
burst in slot temporali contigui , cioè per eliminare l' effetto dei ritardi di
propagazione tra MS e BTS .
Si applica quando la MS è nel modo dedicato
→
Il valore di TA che la MS deve usare , per anticipare di TA l' istante di
emissione dei burst rispetto all' istante nominale ( fine ricezione + 2BPs ,
per mantenere lo sfasamento di 3 slot tra Rx e Tx ) , è controllato dalla BTS ,
che lo aggiorna tramite il SACCH ogni 480 ms .
Il valore di TA è espresso come multiplo del tempo di bit (48/13 µs) e codificato con 6 bit (0 - 63) → limite massimo del TA ≅ 233 µs .
Questo limite implica un limite sulla massima distanza spaziale tra MS e
BTS , cioè sul raggio di cella → s = c ⋅ t = 3 ⋅108 x ( 233 : 2 ) ⋅10-6 : 103 ≅ 35 km .
L' inizializzazione del processo di controllo del TA può avvenire in modi
diversi :
- MS e BTS conoscono entrambe il valore iniziale del TA sul nuovo canale
radio ( caso di assegnazione successiva ) . Il valore noto è trasmesso alla BTS
dal BSC .
- Solo la MS conosce il valore iniziale del TA ( caso di handover tra celle
sincrone ) . La MS emette sul canale dedicato assegnato alcuni burst di
accesso con TA = 0 , dando modo alla BTS di misurare il valore del ritardo
di propagazione e stimare il valore iniziale di TA .
- nessuno conosce il valore iniziale del TA ( caso di handover tra celle non
sincronizzate ) . La MS emette sul canale dedicato assegnato alcuni burst di
accesso con TA = 0 , fino a quando la BTS , avendo stimato il TA iniziale ,
lo comunica alla MS .
FUNZIONE DI PAGING
Segnala ad una MS la presenza di una richiesta di connessione entrante .
E' necessaria perché L' ALLOCAZIONE DI UN CANALE RADIO PUÒ
AVVENIRE SOLO SU RICHIESTA DELLA MS .
Il messaggio di paging è inviato dall' MSC/VLR ad un dato insieme di BSC ,
indicando l' elenco delle celle in cui deve essere trasmesso il paging e l'
identità dell' utente .
Ogni messaggio inviato sul PAGCH in downlink è contenuto in un unico
blocco di codifica , ed è trasmesso su 4 BPs consecutivi del PAGCH .
Il PAGCH è suddiviso in sub-canali , e ogni utente ne è associato ad uno
attraverso le ultime tre cifre del proprio IMSI .
La canalizzazione del PAGCH è definita dal BSC , e comunicata alle MS
mediante il canale BCCH . Per descrivere tale canalizzazione sono sufficienti
due parametri :
- il numero di blocchi da 4 BPs consecutivi accessibili al paging .
- il numero di periodi di 51 ⋅ 8 BPs con cui si ripetono blocchi di uno stesso
sub-canale ( da 2 a 9 ) .
La modalità di ascolto dei sub-canali di paging è diffusa sul BCCH .
Ci sono tre modalità :
- normal
: la MS ascolta solo il sub-canale a cui l' utente è associato .
- full
: la MS ascolta tutti i sub-canali di paging del PAGCH .
- next-but-one : la MS ascolta il proprio sub-canale n e il sub-canale
( n+2 ) mod ( numero totale di sub-canali del PAGCH ) .
origine
destinazione
messaggio
BSSMAP PAGING
MSC
tutte le BSC della Location area
in cui si trova la MS
contiene :
- l' identità della MS ( IMSI )
- lista delle celle in cui effettuare
il paging
BSC
BTS interessate
RSM PAGING COMMAND
BTS
MS
RIL3-RR PAGING REQUEST
PROCEDURA DI ACCESSO
E' il primo contatto tra MS ed infrastruttura ,
Consente di instaurare una sessione RR ( intervallo di tempo tra una transizione dallo stato IDLE allo stato dedicato e la sua successiva transizione
nel verso opposto ) .
La procedura è identica per chiamata entrante ( preceduta ed innescata dal
paging ) e uscente .
La procedura è sempre attivata dalla MS
• in risposta ad un paging
• per aggiornare la sua posizione
• per richiesta dell' utente
L' accesso inizia con l' emissione di un messaggio sul canale RACH ( Random
Access Channel ) , cui segue , in caso positivo , l' assegnazione iniziale di un
canale dedicato segnalata sul PAGCH .
Il canale assegnato può essere modificato in seguito con una procedura di
ASSEGNAZIONE SUCCESSIVA .
L' accesso termina con l' invio di un messaggio iniziale da parte della MS
sul canale dedicato .
Con questa procedura sono anche inizializzati i contesti relativi alla sessione
nelle macchine coinvolte e altre funzioni (controllo di potenza , timing advance).
PROCEDURA DI ACCESSO
BTS
MS
BSC
RILR-RR CHANN. REQUEST
con un burst di accesso sul RACH
RSM CHANNEL REQUIRED
ref number
RSM CHANNEL ACTIVATION
RSM CHANNEL ACTIVATION ACK
RILR-RR IMMEDIATE ASSIGNMENT
1) La MS emette verso la BTS il RIL3-RR CHANNELL REQUEST ( burst
di accesso sul RACH ) :
Il burst di accesso comprende 36 bit di payload .
8 bit di informazione con relativa codifica di canale :
- 5 scelti a caso ( identificatore della richiesta )
- 3 indicano il motivo della richiesta ( risposta a paging , emergenza ,
call-restablishment , richiesta utente )
2) La BTS emette verso il BSC il RSM CHANNELL REQUIRED
Contiene :
- l' informazione del messaggio di richiesta della MS
- la stima del ritardo di propagazione necessaria per inizializzare il
processo di controllo del TA .
3) Il BSC sceglie un canale libero ( TACH/F o TACH/8 ) ed emette il
RIL3-RR IMMEDIATE ASSIGNMENT ( sul PAGCH ) :
Contiene :
- la descrizione del canale di traffico allocato
- al valore iniziale del TA
- il valore iniziale per la potenza massima in Tx
- lo stesso codice a 5 bit emesso nel messaggi di richiesta
Questo messaggio è emesso sul PAGCH in un unico blocco codificato di
184 bit di informazione + bit di codifica di canale ; può essere emesso
in qualunque sub-canale di paging e può essere ripetuto .
In attesa di tale messaggio la MS :
- può ripetere l' emissione di messaggi di richiesta
- deve ascoltare l' intero canale PAGCH
- deve ascoltare il BCCH per aggiornare i valori dei parametri del
protocollo di accesso al RACH
4) La MS , alla ricezione del messaggio RIL3-RR IMMEDIATE
ASSIGNMENT passa al modo dedicato , ed emette una trama LAPDm
SABM con SAPI = 0 per aprire la connessione di segnalazione ( in modo
Ack ) .
La trama SABM porta l' INITIAL MESSAGE , che contiene :
- l' identità della MS
- il classmark della MS ( caratteristiche della MT )
- motivo della richiesta di accesso
5) In risposta all' Initial Message , la BTS emette
- verso la MS una trama UA ( che porta una copia dell' initial message )
per riscontrare l' attivazione della connessione LAPDm , risolvendo
definitivamente ogni ambiguità di assegnazione del canale radio .
Infatti potrebbe esserci più di una MS che ha fatto richiesta di un
canale radio e sta ascoltando il canale PAGCH in attesa del messaggio
di assegnazione .
- verso il BSC il messaggio RSM ESTABLISHMENT INDICATION che
segnala l' avvenuta allocazione del canale radio alla MS .
6) Il BSC
- instaura una connessione SCCP per la segnalazione con l' MSC con un
messaggio SCCP CONNECTION REQUEST sull'interfaccia radio
- rilancia verso l' MSC le informazioni del messaggio iniziale della MS
mediante il messaggio BSSMAP COMPLETE LAYER 3 INFORMATION.
7) Il controllo della sessione passa all'MSC.